近日,中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院安光所陳澄研究員團(tuán)隊(duì)利用高分5號(hào)02星GF-5(02)搭載的安光所自研偏振載荷——多角度偏振成像儀(DPC)與多光譜偏振掃描儀(POSP),在氣溶膠-地表特性定量反演研究中取得新進(jìn)展。相關(guān)成果分別以“基于高分五號(hào)02星載荷偏振掃描儀POSP開發(fā)的二級(jí)氣溶膠和地表產(chǎn)品”和“基于高分五號(hào)02星多角度偏振探測儀DPC,就華北平原沙塵事件開展氣溶膠光學(xué)-微物理特性研究”為題,發(fā)表在地球科學(xué)期刊《地球系統(tǒng)科學(xué)數(shù)據(jù)》(Earth System Science Data)及大氣環(huán)境領(lǐng)域期刊《大氣環(huán)境》(Atmospheric Environment)上。
由于偏振遙感對大氣成分、光學(xué)微物理特性、粒子形狀、分層高度具有獨(dú)特的表征能力,通過偏振信號(hào)能夠支撐地氣信號(hào)解耦,在大氣環(huán)境監(jiān)測、氣候變化評(píng)估領(lǐng)域有較大的應(yīng)用前景。
團(tuán)隊(duì)利用搭載在高分5號(hào)02星上的POSP和DPC在軌觀測數(shù)據(jù),采用團(tuán)隊(duì)深度參與開發(fā)的GRASP算法,研發(fā)了全球氣溶膠-地表特性Level 2數(shù)據(jù)產(chǎn)品,包含:AOD、AAOD、AODF、AODC、AE、SSA、ALH、氣溶膠總體積濃度、四種典型氣溶膠的體積分?jǐn)?shù)、表觀各向同性的雙半球反射率、方向半球反射比、RossLiBRDF(各向同性、體積散射和幾何光學(xué)歸一化因子)、菲涅爾反射矩陣縮放因子、水體表面反照率、CoxMunk模型的菲涅爾參數(shù)等。其中,2021年12月~2023年5月的POSP全球氣溶膠-地表參數(shù)Level2產(chǎn)品已經(jīng)公開發(fā)布;DPC全球氣溶膠-地表參數(shù)Level2產(chǎn)品正在生產(chǎn)中。產(chǎn)品顯示京津冀地區(qū)2023年4月~2023年6月的DPC氣溶膠光學(xué)-微物理參數(shù)反演結(jié)果具有對沙塵天氣的有效追蹤能力。研究成果可為地氣系統(tǒng)輻射平衡研究、大氣環(huán)境監(jiān)測、地球工程論證、氣候變化分析等領(lǐng)域提供重要數(shù)據(jù)支持。
此項(xiàng)工作是在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目的資助下,聯(lián)合國內(nèi)外多家單位共同完成,陳澄研究員和曹雨佳博士研究生分別為兩篇論文的第一作者。
文章鏈接:https://doi.org/10.5194/essd-17-3497-2025
文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.atmosenv.2025.121193
圖1:POSP/GF-5(02)氣溶膠主要產(chǎn)品, 包括UV-VIS-NIR-SWIR光譜的AOD, AODF, AODC, SSA, AE, Scale Height等。
圖2:POSP/GF-5(02)地表主要產(chǎn)品,包括UV-VIS-NIR-SWIR光譜的BRDF,BPDF,White-Sky Albedo, Black-Sky Albedo, NDVI等
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